Appunti di elementi di elettrotecnica e impianti elettrici (parte 2)

MODELLO CIRCUITALE A PARAMETRI CONCENTRATI

Φ = B∙S

Forza magnetomotrice → F = NI

per la legge di Ampere → ∮H dl = NI = F

LEGGE DI HOPKINSON

F = RΦ

Riluttanza del materiale ferromagnetico

R = 1/μS ∫ dl

dove L=2 (dimensione gap) + 2 (dimensione colonna)

In un circuito con traferro:

→ La riluttanza totale sarà data dalla somma delle riluttanze delle due zone

Per diminuire le perdite per correnti parassite

ρ_Fe = σ + π²p²B_m ≤²/B

[W/kg] → → devo variare le spessore e la conducibilità

I CIRCUITI MAGNETICI POSSONO ESSERE STUDIATI ANALOGAMENTE AI CIRCUITI ELETTRICI

PACCHI STATORICI

Se ho 8 poli salienti → giri/minuto = 60∙50/4poli = 750 giri/minuto

PER INVERTIRE IL VERSO DI ROTAZIONE DI UN ROTORE → DEVO INVERTIRE 2 FILI TRA I 3 DEL SISTEMA TRIFASE

TRASFORMATORE

• MONOFASE
• TRIFASE

I materiali isolanti hanno la funzione di mantenere separati elettricamente i conduttori in tensione

ISOLAMENTI POSSONO ESSERE

• Gassosi → L'aria → E_i = 4kV/mm
• Liquidi → Oli naturali → E_i = 20kV/mm
• Solidi → Ex carta, resine poliestere → E_c = 200kV/mm

Gli isolanti hanno 25 ordini di grandezza di resistenza maggiore rispetto ai conduttori

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO MACCHINE ROTANTI

dall’ esterno messo in rotazione la barra con velocità angolare ω_n, all’ interno di un campo di induzione magnetica B, quindi in base alla legge dell’ induzione mag - netica:

E = l × v × B

E_m = l × B × ω_n

E = l × r × B

E = l × (v × B)

se ω t = π

c.i (t) = ²√_B · ω_n t

e quindi avremo:

E = l B ω cos(ω_n t)

l è una spira conduttrice (preso una volta sia lato antenna che collettore)

E_m = valore massimo

E = valore efficace = ^E_m/√₂

K_f = fattore di forma = ⁴/π_{area di forma} (usato nei piccoli ipotisi)

k_g = ^E_effas / E_m, vel .p non uniforme

questo case avendo corpo in movimento abbiamo un campo B costante e quindi

viene e l’ aura in rotazione

e quindi in uno stato di giro mutualmente

Generalmente una resistenza

CAMPO MAGNETICO ROTANTE

(− Seguito da Galileo Ferraris)

avviamenda puedes→generano un campo magnetico rotante

IA₁ IA₂ - campo rotore (ambiente immobile)

A.I AP AI AI A.I

Sche si notto AMPERE

stoppio un retto

la MACCHINA

N longitudinale II ruota assiale

ecc . illustrato

otteniamo un CAMPO MAGNETICO ROTANTE

POTENZA

P_{e rotolato}

P_m

Detto ideato ^{P unico}

guarda il segno →se curve rosse o blu (per l’uso della carta)

h ^(c__e/₁)

DIAGRAMMA FASORIALE

• Porte dalla tensione e scomito ad i
• Traccia E₂ m vettorate E₂ tale m dirsi E₁ = m E₂ T₂ = m solo _{I1 = m} R₂
• Trucce E₁ con in face con E₁ grave 3 annars del setro circuito (E_A = m E_C)
• Traccia T₂ in parte con T₁ (T₁ = 1₀)
• Tempo la vettorata scaminto riportato di provvisorio
• Traccia I₁ (in quadratura tramitei ripide e E₁) Il senso fare E₁ e dunque somate vettoriamonte ottengo I₁
• Tramea tar tando (0 disgeto I_lima alla delgie m.
• Traccia il termine primiare della veri elado E_P = E₁ A - F=E_E = ruminare pressio di rifl. E = 3 X₁ I₁ pei tratori e U₁

PROVA A VUOTO E IN CORTO CIRCUITO

U_n = tension nominale primaria [V]

I_n = tensione nominale a vuoto [A]

I_n = corrente nominale primaria [A]

I_n = corrente nominale secondaria [A]

V_n = vettonamento nominale [VA]

t_n = riporta a registratore [H_n]

m = rapporto di trasformazione

P_n = U_n I_n = [VA] = MONOFASE

P_n = √3 U_n I_n = [VA] = TRIFASE

PROVA A VUOTO

Ammontato il primare alla tension nominale dottura standard si leghea similazioni della vetta vista.

U₀ = U_n I_o I_c = [400 I_o I_c

V₀ = (I₀, U₀) (U₁ = a 40 λ35 I_c)

PROVA IN CORTO CIRCUITO

Pidiendo e interprattuto il cistordinante con una tensarai & e per si combano in corto circuito previsto il permeio e verto normale, delle biele sea.

U_cc = U_n R₁₀ = I₀ (U_cc = √_cc)

ESERCIZIO

IMPIANTO ELETTRICO IN UNA OFFICINA MECCANICA

• MOTORE (60 c.c.)
  • U_m = 400V
  • P_n.m = 5KW
  • cos φ_m = 0.85
  • K_m = 1
  • K_cm = 1
• FORNO
  • U_nf = 400V
  • P_n.f = 2.5KW
  • cos φ_f = 1
  • K_af = 1
  • K_cf = 1
• ZONA PRODUZIONE
  • U_n.q1 = 400V
  • P_n1 = 320KW
  • cos φ₁ = 0.85
  • K_a1 = 0.9
  • K_c1 = 0.8
• ZONA UFFICI
  • U_n.q2 = 400V
  • P_n2 = 270KW
  • cos φ₂ = 0.85
  • K_ae = 0.8
  • K_ce = 0.7

SVOLGIMENTO

Determinazione delle potenze attive e reattive dei carichi:

• MOTORE
  • P_m = 50KW
  • Q_m = 30.937Kvar
• FORNO
  • P_f = 2.5KW
  • Q_f = 0Kvar
• QZ1
  • P₁ = 230.4KW
  • Q₁ = 142.789Kvar
• QZ2
  • P₂ = 151.2KW
  • Q₂ = 93.705Kvar

Adesso calcolo la potenza attiva totale e la potenza reattiva totale.

AVVIAMENTO MOTORE: macchina a rotore avvolto (AVVIAMENTO REOSTATICO)

• I problemi connessi all'avviamento del motore sono:
  • eccessiva corrente di spunto
  • elevati valori delle coppie di avviamento

Bisogna dunque aumentare la resistenza del rotore facendo variare la velocità di rotazione del campo statorico fino ai valori regolari mediante un reostato...

L'avviamento della macchina utilizza tutte le resistenzè collegate ai punti del reostato una alla volta. Man mano che le velocità aumenta, si scollega. Al punto finale, il reostato è completamente eliminato e sostituito dalla sola resistenza del rotore.

DOPPIA GABBIA (DI SCOIATTOLO) (AVVIAMENTO)

Al momento dell'avviamento predomina la componente resistiva elevata => La corrente scorre sulla gabbia secondaria QUELLA CON LA RESISTENZA MAGGIORE...

AVVIAMENTO STELLA - TRIANGOLO

MOTORE ASINCRONO MONOFASE

Il motore asincrono monofase è molto simile a quello trifase ma soltanto il rotore è... utilizzando le statorica presenta solo 2 avvolgimenti: uno principale e uno di avviamento.

Il rotore è solido quindi nelle fasi di fermo non possiede una coppia...

CAMPO MAGNETICO ROTANTE